[发明专利]改善音频重现的助听器和方法

说明书

技术领域

本申请涉及助听器。本发明更具体地涉及具有用于重现在超过听力损伤用户的感知极限的频率下的声音的助听器。本发明进一步涉及在助听器中处理信号的方法。

背景技术

具有退化的听觉感知的个体在生活中在很多方面表现出不方便或不利。然而，假设存在感知的剩余部分，则他们可以受益于使用助听器，即适用于将环境声音合适地放大以弥补听力缺陷的电子设备。通常，听力缺陷将在各种频率下建立，并且助听器将被调节以提供作为频率的函数的选择性放大，从而根据这些频率补偿听力损失。

助听器被定义为小型的由电池供电的设备，其包含话筒、音频处理器和声学输出换能器，并且被配置为由听力受损的人佩戴在耳中或耳后。通过根据从用户的听力损失的测量值计算的处方适配助听器，助听器可以放大某些频带以便补偿在这些频带中的听力损失。为了提供准确且灵活的放大，大多数现代助听器具有数字种类。数字助听器包含用于根据处方将来自话筒的音频信号处理成适合驱动声学输出换能器的电信号的数字信号处理器。

然而，存在在高频下具有非常严重的听力损失的个体，他们不能通过这些频率的放大获得语音感知方面的任何改善。听力可能在低频下接近正常，而在高频下显著下降。由于用于在听力图中代表这种损失的非常有特性的曲线，因此这些陡峭倾斜的听力损失也被称为滑坡式（ski-slope）听力损失。滑坡式听力损失具有感觉神经类型，其是耳蜗中受损毛细胞所导致的。

在较高频率（通常在2-8kHz之间或以上）下不具有听觉感知的人们具有不仅关于他们的语音感知而且关于他们对在现代社会中发生的其他有用声音的感知的困难。这种声音可以是警报声、门铃、响铃电话或鸟叫，或它们可以是某些交通声音或来自要求立即注意的机器设备的声音变化。例如，来自洗衣机中的轴承的异常吱吱声可能吸引有正常听力的人的注意力，从而可以采取措施以便在损坏或危险状况发生之前修理或更换轴承。具有超过最近现有技术水平的助听器的性能的深高频听力损失的人可能继续完全注意不到该声音，因为即使在助听的情况下该声音中的主频分量仍在该人的有效听觉范围之外。

然而，高频信息可以用可替换方式传达到不能感知较高频率中的声能的人。该可替换方法涉及将来自具有听力损失的人不可感知的一部分频谱的所选范围或频带的频率转移成另一部分频谱，在该部分频谱中同一个人仍具有至少一些剩余的听力。

WO-A1-2007/000161提供一种助听器，该助听器具有用于重现源于助听器用户的可感知音频范围之外的频率的装置。不可感知的频率范围（表示为源频带）被选择并且在合适的频带限制之后在频率上被转移成助听器用户的可感知音频范围（表示为目标频带），并在那里与信号的非转移部分混合。为了选择频移，该设备适用于检测并跟踪源频带中的主频和目标频带中的主频，并使用这些频率以更大准确度确定应将源频带转移多远，以便使得源频带中的经转移主频与目标频带中的主频一致。该跟踪优选由可调适陷波滤波器实施，其中该调适能够将陷波滤波器的中心频率朝向源频带中的主频移动，以使得来自陷波滤波器的输出被最小化。这在陷波滤波器的中心频率与主频一致时将是事实。

目标频带通常包含低于源频带的较低频率，尽管这不必需是事实。源频带中的主频和目标频带中的主频都被假定为相同基波的谐波。转移基于以下假设，即源频带中的主频与目标频带中的主频总是具有相互固定的整数关系，例如，如果源频带中的主频比目标频带中的对应主频高倍频程，则该固定整数关系是2。因此，如果在频率上将源频带向下转移适当距离，则经转移的主源频率将与在低一个倍频程的频率处的目标频带中对应的频率一致。本发明人已发现在一些情况下该假设可能是不完备的。这将在以下进一步详细描述。

考虑由基频和多个谐频构成的自然发生的声音。该声音可以例如源于乐器或一些自然现象例如鸟叫或某人说话的嗓音。在第一种情况下，源频带中的主频可以是基频的偶谐波，即可以通过将基频乘以偶数来获得谐波的频率。在第二种情况下，主谐频可以是基频的奇谐波，即可以通过将基频乘以奇数来获得谐波的频率。

如果源频带中的主谐频是目标频带中的基频的偶谐波，则上述现有技术的转移器算法总是能够转移源频带以使得经转移的主谐频与目标频带中的另一谐频一致。然而，如果源频带中的主谐频是基频的奇谐波，则主源频不再与目标频带中存在的任何频率共享相互固定的整数关系，并且经转移的源频带将因此不与目标频带中的对应谐频一致。

经组合的目标频带和经转移的源频带的合成声音可能因此对收听者来说表现得混乱和不愉快，这是由于目标频带和经转移的源频带的声音之间的可识别关系在组合声音中不再存在。